“真實實驗”是高三物理實驗復習的高效方式

黃圣均

【摘要】讓學生以科學研究的方法真實的研究實驗，讓學生自己獨立完成實驗，讓學生去“真實”的做實驗是高三物理實驗復習的高效方式。

【關鍵詞】高三復習 物理實驗 真實實驗

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）02-0172-01

一、以科學探究的方式分析實驗

幾年的教學中，我逐漸將真實的科學實驗探究過程概括整理成7個步驟，具體如下：

（一）確定實驗目標，實驗中應當目標如一。“2013年新課標全國卷1”考題用的是驗證牛頓第二定律的實驗裝置，測的是動摩擦因數(shù)，原理類似，目標不一樣，則需要測得物理量和步驟等等便不相同。這是高考實驗題的傾向，在原有實驗的基礎上創(chuàng)新，同學們唯有真正分析，才能洞徹其中關鍵。

（二）確定實驗原理。原理能否實現(xiàn)目標，如不能，會產(chǎn)生什么樣的系統(tǒng)誤差？如“動能定理實驗探究”，司南版教材用恒力做功驗證，人教版則用變力做功驗證，兩種原理不同，各有優(yōu)劣。

（三）確定待測物理量。學生在這一環(huán)節(jié)中，要考慮為了實現(xiàn)目標、利用原理，應當測什么物理量。一部分誤差則歸納為對物理量的無法精確測量。與電學實驗高考題中，因為不同測量物理量引起的題型變化比比皆是。

（四）實驗步驟（計劃）。即如何架構符合實驗目標、遵循實驗原理的物理模型，如何精確的測量物理量。福建省的近幾年考題中，步驟細節(jié)是必考的。

（五）數(shù)據(jù)記錄。即如何精確測量并且準確讀數(shù)記錄的問題。這也是福建省高考實驗題中每年必考的問題。哪怕是記錄數(shù)據(jù)的表格也時有考查，“2012年海南高考”和“2013年四川高考”高考實驗題都有關于表格讀數(shù)的問題。

（六）數(shù)據(jù)處理。用什么方法對記錄的數(shù)據(jù)進行處理，以驗證實驗結論。在這環(huán)節(jié)中學生還需判斷不同的數(shù)據(jù)處理方法可能會導致什么對應誤差。在各種數(shù)據(jù)處理的方法中，應首選作圖法處理數(shù)據(jù)。

（七）得出實驗結論。判斷是否達到實驗目的。今年高三復習“功和能”章節(jié)時剩了一個課時，因此做一個嘗試：讓學生去實驗室先做“動能定理探究”和“機械能守恒定律探究”兩個實驗，再上對應的實驗復習課。在這個過程中，教師試圖讓學生去做“真實的實驗”，他們自己分析實驗并且自己完成實驗。課前，讓學生按照如上的實驗分析順序先對兩個實驗進行分析。

二、實驗課上學生自己獨立完成實驗

在正式上課的時候，沒有像基礎年段那樣將實驗細細講一遍。而是讓他們直接做實驗。在上課過程中有幾個發(fā)現(xiàn)：

（一）課本有提醒的注意事項大部分同學會注意到，但細節(jié)卻不注意：例如，“動能定理探究”實驗中學生會先開電源再放小車，但放完很久才關電源。“機械能守恒定律探究”實驗中，學生放重錘的時候，有的人讓重錘掉到桌上，而不是地上，導致打點過少；有的同學未將紙帶拿高，而是讓一部分紙帶在打點計時器旁垂下。分析福建省從2009年到2013年的高考實驗題，每年都有對實驗操作細節(jié)進行考查（特別2013年恰是考查了平衡摩擦）。事實上，在之后實驗練習課里，學生對這兩個實驗的操作類題目都完成得較好。

（二）課本沒有著重提醒的時候，學生會出現(xiàn)一些問題，例如：平衡摩擦時，有些同學是直接觀察，有些同學則有紙帶定量驗證。這體現(xiàn)了學生潛意識里并未對實驗的準確性有多大要求。而高考恰需要學生代入真正的實驗場景，這時候，沒有科學實驗的意識比不知道有哪些注意事項面臨的問題更多更大，因為一些實驗設計題似是而非，憑經(jīng)驗更容易出錯。

（三）在“機械能守恒定律探究”中，試著將高考題融入實驗中，也有一些驚喜：讓學生在計數(shù)點密集處取一點A作為零勢能面，問學生離該點h遠較稀疏處的另一計數(shù)點B重力勢能如何表達。收獲的驚喜并不是很多學生能準確寫出：-mgh（還是很多學生沒了負號）。驚喜在于當拿著重錘的模型講解“A處對應重錘位置比B處時高”時，學生很容易便領會了，而以前在課堂上比劃了半天，學生還是一頭霧水。

三、案例分析

單就教學效果看，這節(jié)課無疑是有效的。但高三課時緊張，是否值得抽出7個課時（一課時兩個實驗）將要求的實驗都讓學生去做一遍？大部分學校是在臨近高考的時候開放實驗室，讓學生自己去做一次實驗。兩種方法比較起來，我依然選擇在一輪復習時擠出課時讓學生去做實驗。主要依據(jù)以下理由：

（一）高三第一輪復習需要深耕，將講評實驗原理和練習的課時擠出時間給學生做實驗，會使實驗復習得更深入。

（二）有老師引導的實驗課和學生自己做實驗有著巨大的差別，從案例中三點發(fā)現(xiàn)即可看出，在細節(jié)、隱含注意事項、高考方向系統(tǒng)引導上，有沒有老師從旁觀察、引導，有著巨大的差別。

（三）高考題已經(jīng)從考知識過渡到考能力，相對讓學生去記實驗步驟，不如讓學生在反復的“真實”實驗中學會分析。“授人以魚不如授人以漁”，當在考查實驗設計類問題時，會分析的學生才能如魚得水。

理論上看。從學習心理學上看，操作的記憶會更深刻，記憶會更深刻。從建構理論上看，“做中學”、“知性合一”的教育效果也是最佳，比單純做針對性做實驗專題練習耗的時間反倒更少。因此，擠出課時讓學生去做實驗是值得的，是高效的。